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吉林大学地球科学学院试卷 （参考答案与评分标准） 课程名称： 矿床学A （B 卷） 考试时间： 150 分钟 考试方式： 闭卷 一、回答下列概念（从下列7题中选择6题回答，每小题5分，共30分） 1．喷流沉积矿床，并举例 答：热水喷流沉积成矿作用泛指不同成因的（含矿）热水在喷溢出海底的过程中，在喷流口以下的热液通道中通过充填、交代作用，在喷流口以上的海底则通过与冷海水之间的相互作用，使热水中所携带的物质组份分别在热液通道和海底沉淀下来而富集成矿的过程。
这种作用使热水中的矿质富集并形成的矿床，称之为热水喷流沉积矿床（4分）。
如火山岩中得块状硫化物矿床（1分）。
2．变成矿床与受变质矿床，并举例 答：若原来已经是矿床，受到变质作用后，矿石的成分、结构构造以及矿体的形态、产状、品位和规模等方面发生了变化，但工业用途并未改变的矿床称为受变质矿床（2分）。
如沉积变质型铁矿床（0.5分） 若岩石中的某些组分，经变质作用后成为有工业价值的矿床，或由于变质作用改变了工业用途的矿床称为变成矿床（2分）。
如煤层经变质后形成石墨矿床（0.5分）。
3．盐类矿床，并举例 答：蒸发沉积矿床，是指地面水以真溶液状态携带某些溶解度较大的无机盐类，在比较静止的水盆地中，通过蒸发作用发生各种有用盐类矿物沉淀而形成的矿床。
由于矿床中的有用组份是各种盐类，因而也称为盐类矿床（4分）。
如湖北应城膏盐矿床（1分）。
答：矿床成矿系列是在一定地质时期和一定地质环境中，在一定的主导地质成矿作用下形成的，时间、空间和成因上都有密切联系，但具体生成条件是有差别的1组（2个以上）矿床类型的组合。
（2分）成矿系统是指在一定的时-空域中，控制矿床形成和保存的全部地质要素和成矿作用动力过程，以及所形成的矿床系列、异常系列构成的整体，是具有成矿功能的一个自然系统。
（3分）5．残余矿床与淋积矿床，并举例答：原生矿床或岩石经化学风化作用和生物风化作用后，形成的一些难溶的表生矿物，残留在原地表部，其中有用组分达到工业要求时形成的矿床称为残余矿床（2分）。
热水喷流沉积成矿作用机理摘要：热水喷流成矿作用理论是近代成矿理论的重大发现，在现代海底广泛发育且具有较大的经济价值，对此类矿床的研究很热。
热水喷流的类型主要有两种，高温的集中喷流形式和低温的渗流作用。
前者以黑烟囱为代表，形成各类硫化物的沉积，后者则形成广泛分布的硫酸盐、铁的氧化物—硅酸盐—锰的氧化物。
通过对其流体与热源、成矿物质来源及沉淀机制和流体通道等研究，探寻这种矿床的成矿作用机理。
关键词：热水喷流沉积矿床；成矿作用机理；矿床成因；热水喷流沉积矿床的热水介质温度为70—350℃或者更高，以沉积的方式形成于水—岩石界面之上水体中的层状、似层状矿床，还包括界面之下充填和交代形式形成的含矿岩体。
此类矿床具有重大的经济价值，虽然目前不允许对海洋矿产进行开发，但是研究很多。
通过对热水沉积矿床的成矿作用机理进行研究，弄清成矿过程，便于今后对矿产进行开采。
1、热液流体流体来源是与热液循环系统密切相连的一个问题。
由于块状硫化物矿床形成于海底环境，因此不论是简单的对流循环模式还是双扩散对流模式 ,海水都是流体最为重要的组分,但海水是否是唯一的流体来源却是争论的焦点。
HOhmoto等在研究日本黑矿时发现矿石的流体包裹体的δD和δ18D值和盐度与正常海水非常相近，因而认为成矿流体来自海水:海水在深部循环通过火山岩时获得了金属元素和硫等成分。
后来的研究发现,成矿流体的δ18O普遍是高正值 ,特别是前寒武纪的块状硫化物矿床成矿流体的δ18O高达 5 ‰～9 ‰。
现代海底热液流体中也有类似情况。
对于这种高δ18O值 ,有人认为是岩浆水的参与 ,但HOhmoto 等认为用海水与火山岩间的反应也能解释。
对现代海底热液流体的对比研究表明,太平洋、大西洋与印度洋各处热液喷口的流体组成与性质均非常一致,再次证明了海水在流体组成中占据主导地位。
考虑到块状硫化物矿床与大地构造及深部岩浆活动的密切联系,岩浆来源的流体也可能对块状硫化物矿床成矿有所贡献。
喷流沉积成矿作用研究的若干问题喷流沉积成矿作用研究的若干问题刘继顺原载：矿产与地质，1996，10（1）：6-10/s/blog_5c8a60c501010skg.html自史奈德洪于本世纪早期将喷流(Exhalation)概念引入到矿床学起，这一概念已突破了“火山气体从海底上冒(喷气或射气)的范畴，至今它包括喷射到海底的任何形式的流体，既有气体，又有热液流体，乃至固体微粒，而且喷流既可与火山岩浆活动有关，也可无关。
由于世界上大型的贱金属块状硫化物矿床和部分铁锰氧化物矿床、重晶石矿床、金矿床及锡矿床等都与海底喷流沉积作用有关，因而得到了地质学界的极大关注和研究。
1992年在日本京都召开的29届国际地质大会视喷流沉积成矿作用为矿床地质学的前沿课题[1] 。
我国矿床学界对此极为关注和重视，发表了大量的论文。
然而在研究喷流沉积矿床成因时，这类矿床形成的一些关键因素，关注的很不够。
下面将这些关键因素及有关问题提出来供参考。
1 陆源沉积速率——制约海底喷流沉积矿床形成和保存的关键因素近来的研究表明，海底喷流现象是非常普遍的，然而只有极少数地段才见有工业意义的矿床产出。
其控制因素首推陆源沉积速率(Terrigenous Sedimentary Rate)。
一方面，如果陆源沉积速率过大，陆源沉积物势必冲淡(Dilution)喷流热液物质，而不能形成工业矿床；另一方面，如果陆源沉积速率很小，已形成的矿床由于不能及时掩埋而被洋流冲走或由于洋底风化作用而剥蚀殆尽，而且沉积盖层的阻隔作用又会延长热液循环单元的寿命。
因此，只有合适的陆源沉积速率才会导致喷流沉积矿床的形成和保存下来。
M．Jebrak和M．Gauthler提出用等浓度线来研究这一问题[2]。
他们研究了加拿大魁北克省阿帕拉契亚山脉中奥陶世Champagne喷流沉积矿床和红海大西洋I号海渊喷流矿床后指出，陆源沉积输入量／热液输入量之比值可作为找矿勘探的指示标志。
1995年12月20日收稿,1996年5月18日改回第一作者简介:刘家军,男,1963年出生,博士,讲师,从事矿床学、地球化学的教学与科研 ¹浙江地质三队,19901996年第3期 矿 产 与 地 质第10卷1996年6月M I NER AL R ESO U R CES A N D G EO L O GY总第53期建德铜矿床的海底喷流沉积成因刘家军 曹淑英 李元林 (成都理工学院,成都610059) (建德铜矿,建德311600)摘 要 建德铜矿床是浙江西部多金属成矿带中一个引人瞩目的重要矿床。
它产于中石炭统底部伴有火山岩、硅质岩和碧玉岩的白云岩中。
整合块状矿体之下有一筒状矿化蚀变带。
其成分以Cu>Zn>Pb 为特征。
根据矿床地质、地球化学特征以及近年来研究所获得资料,认为该矿床属海底喷流沉积成因。
关键词 铜矿床,块状硫化物,海底喷流沉积,浙江建德建德铜矿床是浙江西部多金属硫铁矿成矿带中一个引人瞩目的重要矿床。
对于该矿床的成因,至今众说纷纭,莫衷一是。
其主要观点有:(1)属典型的岩浆期后热液矿床[1,2];(2)为矽卡岩矿床¹;(3)系地层、岩浆岩、构造控制的“三位一体”的中低温热液矿床[3]。
作者对该矿床的地质地球化学特征研究之后,于1988年首次提出了矿床系海相火山热液沉积的认识[4]。
近几年研究所获得的资料,亦充分表明该矿床乃海底喷流沉积之产物。
1 矿床地质概况建德铜矿床是一个以Cu 为主,Pb 、Zn 为次,并伴生Au 、Ag 、Te 、Bi 等元素的典型块状硫化物矿床。
矿区出露的地层为海西—印支构造层,由一套含火山物质沉积岩系组成,其下部(D -C 1)为陆源碎屑沉积岩夹含煤沉积岩序;上部(C 2-T 2)为碳酸盐岩,地层剖面厚达2000m 。
矿床就赋存于海西-印支构造层上、下过渡部位的中石炭统中。
矿区褶皱、断裂十分发育,岩浆岩也广泛出露,主要是燕山期的产物。
现代海底热液成矿作用综述介绍现代海底热液成矿作用是指在海底的热液喷口附近形成金属矿床的过程。
热液喷口通过地壳裂隙、断裂等通道，将地下深部的热液、溶解的金属矿物等物质喷出，沉积在海底形成矿床。
本文将对现代海底热液成矿作用进行综述探讨。
海底热液喷口形成过程1.地壳裂隙形成：–海底地壳的动力活动导致断裂数量增加。
–海底地壳伸展，形成断裂带。
2.体积扩增：–热液在地下逐渐冷凝。
–冷凝过程中释放出大量热量，导致周围岩石熔化，形成热液喷口。
3.喷口形成：–热液经过地下通道，喷发到海底形成喷口。
热液作用对海底环境的影响1.海底生态系统：–热液作用区域是海洋生物多样性的热点。
–热液经过生物氧化作用，释放出大量的化学能，为海底生态系统提供了独特的能源来源。
2.矿物沉积：–热液中富含硫化物、氧化物等矿物质。
–矿物质随热液喷发到海底，形成海底矿床。
热液喷口内的矿床形成机制1.矿物沉淀：1.海底矿床主要由硫化物矿物组成，如硫化铜矿、硫化锌矿等。
2.热液中的金属离子在喷口周围的高温高压条件下沉淀，形成矿床。
2.高温流体的作用：1.热液中的高温流体能够改变周围岩石的物理、化学性质。
2.高温流体中的离子能够与岩石中的成分发生反应，促进金属矿物的沉淀。
热液成矿作用的地质条件1.海底地壳的构造特征：–断裂带、地下通道的存在为热液喷口的形成提供了条件。
2.热液来源：–深部地下的岩浆岩熔融释放出热液。
–岩石中的岩石、沉积物中的有机物等在高温高压条件下分解产生热液。
3.海水环境的特殊性：–海水的高盐度、高温高压等特性对热液产生和矿床形成有重要影响。
现代海底热液成矿作用的研究意义1.现代海底热液成矿作用的研究可以为古海底热液成矿作用的解释提供参考。
2.对现代海底热液成矿作用的研究能够为海底矿产资源的开发提供科学依据。
3.研究海底生物对热液作用的适应机制，可以为生物技术的发展提供借鉴。
结论现代海底热液成矿作用是一种独特的地质现象，对海底生态系统和矿床形成具有重要影响。
